Abstract:
Effective power supply of autonomous electronic systems and sensor nodes is a major challenge and a limiting factor for the performance. In general two methods are possible to provide the power: store the needed amount of energy on the node or scavenge available ambient power at the node. As the system size decreases, designing a sufficient energy supply is getting more and more difficult.
Starting with an overview of power supply technology for wireless systems, the development of micro fuel cells as future high energy density systems and the wafer-level-technology for secondary micro batteries developed at Fraunhofer IZM is described. Demonstration systems of one square centimetre area and 200 µm thickness deliver 40 mW and 5 to 20 mW with micro fuel cells and Li-polymer batteries respectively.

Übersicht:
Die Energieversorgung von autonomen Elektroniksystemen oder Sensornetzwerken ist eine der entscheidenden Herausforderungen, die weitgehend die Leistungsparameter und damit mögliche Anwendungen bestimmt. Die drahtlose Informationsübertragung ist nur dann sinnvoll, wenn auch die Energieversorgung drahtlos erfolgt. Es muß also entweder ein ausreichend großer Energiespeicher vorhanden oder die Möglichkeit der Energiegewinnung aus der Umwelt gegeben sein. Während technische Lösungen für größere Systeme vorliegen, ergeben sich eine Vielzahl von Problemen bei deren Miniaturisierung (eGrains). Ausgehend von einem Überblick zum Stand der Technik werden in dem Beitrag die Entwicklung von Mikrobrennstoffzellen als zukünftige Energiespeicher hoher Energiedichte und die Entwicklung einer Wafer-Level-Technologie für Sekundärbatterien beschrieben, die am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration durchgeführt werden. Mit 1 cm² großen 200 µm dicken Beispielsystemen sind Leistungen von 40 mW für PEM-Brennstoffzellen und 5 bis 20 mW für Li-Polymerbatterien erzielbar.